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液态CO_(2)相变驱替煤层CH_(4)钻孔压力脉动促抽效能中试研究
1
作者
米万升
文虎
+7 位作者
樊世星
刘名阳
程小蛟
王宁
王登科
李日军
柳博聪
金霏阳
《煤炭科学技术》
2025年第9期330-341,共12页
煤层CH_(4)对于制约煤矿安全生产、增加清洁能源补给和造成大气环境温室效应均具有重要影响,注液态CO_(2)除了减小煤层瓦斯压力、降低煤与瓦斯突出事故发生风险以及减少CH_(4)排放对大气环境影响的有力措施之外,同时也是实现煤层CH_(4)...
煤层CH_(4)对于制约煤矿安全生产、增加清洁能源补给和造成大气环境温室效应均具有重要影响,注液态CO_(2)除了减小煤层瓦斯压力、降低煤与瓦斯突出事故发生风险以及减少CH_(4)排放对大气环境影响的有力措施之外,同时也是实现煤层CH_(4)抽采提质增效的有效途径。为考察液态CO_(2)压注时,压注孔压力的脉动变化对煤层CH_(4)抽采的强化效果,将压注后煤层中CO_(2)有效影响半径和CH_(4)抽采浓度、钻孔抽采混量以及钻孔CH_(4)抽采纯量作为评价指标,以定量连续压注方式在陕西黄陵双龙煤矿开展了2.0、3.4、5.0 MPa不同压力工况下的顺层钻孔压注液态CO_(2)相变驱替煤层CH_(4)原位对比试验。结果表明,压注压力随时间均表现出“几字”型变化趋势,注液压力为3.4 MPa时钻孔压力出现脉动变化,压力脉动振幅和周期分别为0.7 MPa和10.7 min,该工况压注后CO_(2)在煤层中有效影响半径达到25 m,与压注压力为5.0 MPa时的CO_(2)影响半径一致,且高于压注压力为2.0 MPa时的CO_(2)影响半径;此外,相较于压注压力2.0 MPa和5.0 MPa两工况,压注液态CO_(2)钻孔压力脉动变化时的CH_(4)抽采浓度、钻孔抽采混量和钻孔CH_(4)抽采纯量等指标的效能分别提高了29.9%和7.2%、43.6%和27.3%、84.0%和36.3%;压注液态CO_(2)相变脉动驱替煤层CH_(4)对于充分发挥井下有限量液态CO_(2)驱替促抽效能具有良好促进作用。
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关键词
液态CO_(2)
相变
脉动驱替
煤层CH_(4)
促抽效能
中试试验
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职称材料
题名
液态CO_(2)相变驱替煤层CH_(4)钻孔压力脉动促抽效能中试研究
1
作者
米万升
文虎
樊世星
刘名阳
程小蛟
王宁
王登科
李日军
柳博聪
金霏阳
机构
西安科技大学安全科学与工程学院
出处
《煤炭科学技术》
2025年第9期330-341,共12页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(52104221)
国家自然科学基金面上基金资助项目(52274227)
中国博士后科学基金第74批面上资助项目(2023MD744246)。
文摘
煤层CH_(4)对于制约煤矿安全生产、增加清洁能源补给和造成大气环境温室效应均具有重要影响,注液态CO_(2)除了减小煤层瓦斯压力、降低煤与瓦斯突出事故发生风险以及减少CH_(4)排放对大气环境影响的有力措施之外,同时也是实现煤层CH_(4)抽采提质增效的有效途径。为考察液态CO_(2)压注时,压注孔压力的脉动变化对煤层CH_(4)抽采的强化效果,将压注后煤层中CO_(2)有效影响半径和CH_(4)抽采浓度、钻孔抽采混量以及钻孔CH_(4)抽采纯量作为评价指标,以定量连续压注方式在陕西黄陵双龙煤矿开展了2.0、3.4、5.0 MPa不同压力工况下的顺层钻孔压注液态CO_(2)相变驱替煤层CH_(4)原位对比试验。结果表明,压注压力随时间均表现出“几字”型变化趋势,注液压力为3.4 MPa时钻孔压力出现脉动变化,压力脉动振幅和周期分别为0.7 MPa和10.7 min,该工况压注后CO_(2)在煤层中有效影响半径达到25 m,与压注压力为5.0 MPa时的CO_(2)影响半径一致,且高于压注压力为2.0 MPa时的CO_(2)影响半径;此外,相较于压注压力2.0 MPa和5.0 MPa两工况,压注液态CO_(2)钻孔压力脉动变化时的CH_(4)抽采浓度、钻孔抽采混量和钻孔CH_(4)抽采纯量等指标的效能分别提高了29.9%和7.2%、43.6%和27.3%、84.0%和36.3%;压注液态CO_(2)相变脉动驱替煤层CH_(4)对于充分发挥井下有限量液态CO_(2)驱替促抽效能具有良好促进作用。
关键词
液态CO_(2)
相变
脉动驱替
煤层CH_(4)
促抽效能
中试试验
Keywords
liquid CO_(2)
phase change
pulsating displacement
coal seam CH_(4)
pumping efficiency
pilot test
分类号
TD712 [矿业工程]
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作者
出处
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1
液态CO_(2)相变驱替煤层CH_(4)钻孔压力脉动促抽效能中试研究
米万升
文虎
樊世星
刘名阳
程小蛟
王宁
王登科
李日军
柳博聪
金霏阳
《煤炭科学技术》
2025
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